基于线性同相轴迭代追踪衰减的倾斜干扰剔除方法

摘要

本发明涉及一种基于线性同相轴迭代追踪衰减的倾斜干扰剔除方法，属于地震资料处理与分析领域。本发明提出的基于线性同相轴迭代追踪衰减的倾斜干扰剔除方法，具体的实施过程主要分为以下四步：1)高分辨率倾斜叠加谱的创建；2)基于高分辨率倾斜叠加谱进行线性同相轴的追踪；3)利用FK扇形滤波进行线性干扰同相轴衰减；4)进行多次迭代的线性干扰同相轴追踪压制。相较于传统FK视速度滤波方法，本方法仅在线性干扰同相轴所属的短时窗内进行压制处理，降低了损伤有效信号的可能性；通过记录重排将倾斜线性干扰同相轴校正为水平，再利用FK扇形滤波法予以压制，有效避免了滤除大倾角线性干扰时所产生的空间假频。

说明书

技术领域

本发明涉及地震资料处理与分析领域，是一种应用于地震数据的倾斜干扰剔除方法。

背景技术

应用于油气勘探的地震勘探方法主要为反射波法，其通常认为一次反射是有效的，而直达波、折射波和面波等均为干扰波。这些同相轴呈线性的强振幅相干噪音，不但会干扰随机噪音衰减、鬼波与多次波压制等步骤的处理效果，还能影响地震成像的真实性与可靠性，进而误导后续的地震地质解释。

对于直达波及浅层折射波等干扰，一般可直接在记录上予以切除，但会损失远炮检距道中的有效反射信号；若采用FK扇形滤波方法对其进行消除，相应压制结果中会产生振幅较强的空间假频。因此，研发一种保幅、高效的强线性干扰的剔除方法，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于线性同相轴迭代追踪衰减的倾斜干扰剔除方法。其首先在输入原始炮集记录的基础上，利用同相加权技术创建高分辨率的倾斜叠加谱；然后通过同相轴追踪技术确定时空域中的线性干扰同相轴，最后应用短时窗的FK扇形滤波予以压制。由于仅在线性干扰同相轴所属的短时窗内进行压制处理，不但降低了损伤有效信号的可能性，而且避免了空间假频的产生。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

基于线性同相轴迭代追踪衰减的倾斜干扰剔除方法，所述方法的具体步骤如下：

1)高分辨率的倾斜叠加谱创建在野外地震勘探中，通过人工震源激发地震波，获得包含直达波、折射波或面波在内的线性干扰波的地震记录；针对渐变的零偏移距时τ，将输入的原始炮集记录按照一系列的射线速度进行线性时差校正和叠加处理，这个过程即为倾斜叠加变换的正过程

式中：x、t、p和τ分别为偏移距、旅行时、射线速度和零偏移距时，x

计算各射线速度值的同相加权因子s(p,τ)，即当地震记录中存在该射线速度的同相轴时此加权因子的值较大，否则较小或者为零

式中，x、t、p和τ分别为偏移距、旅行时、射线速度和零偏移距时，d表示偏移距域记录，l表示时窗长度，N

利用式(2)计算的因子s(p,τ)对倾斜叠加道集进行同相加权，并取绝对值即可获得高分辨率的倾斜叠加谱E(p,τ)

E(p,τ)＝|u(p,τ)s(p,τ)| (3)

为了避免对有效波同相轴的误追踪，需要确定其射线速度阈值p

2)基于高分辨率倾斜叠加谱进行线性同相轴的追踪对E(p,τ)进行适度平滑后，d(x,t)中射线速度值p

式中，i(i≥1)表示追踪同相轴的序号，n表示炮集记录中各道数据的道号，x

3)利用FK扇形滤波进行线性干扰同相轴衰减基于同相轴追踪过程确定出多个线性同相轴，将其准确参数(p

4)进行多次迭代的线性干扰同相轴追踪压制采用迭代的追踪压制过程：①通过倾斜叠加谱的观察分析给定谱能量阈值E

本发明与现有技术相比的有益效果：

相较于传统FK视速度滤波方法，本方法仅在线性干扰同相轴所属的短时窗内进行压制处理，降低了损伤有效信号的可能性；通过记录重排将倾斜线性干扰同相轴校正为水平，再利用FK扇形滤波法予以压制，有效避免了滤除大倾角线性干扰时所产生的空间假频。与基于τ-p变换的线性干扰压制方法相比，由于不需要针对炮集记录的每个频率成分求解线性方程组，本方法具有明显的效率优势。

附图说明

图1为多次迭代的线性干扰同相轴追踪与衰减流程；

图2为含有强直达波与折射波的原始炮集数据示例；

图3为创建的高分辨率倾斜叠加谱(左)与线性干扰同相轴追踪结果示例(右)；

图4为消除线性干扰的处理结果。

具体实施方式

本发明提出的基于线性同相轴迭代追踪衰减的倾斜干扰剔除方法，具体的实施过程主要分为以下四步：1)高分辨率倾斜叠加谱的创建；2)基于高分辨率倾斜叠加谱进行线性同相轴的追踪；3)利用FK扇形滤波进行线性干扰同相轴衰减；4)进行多次迭代的线性干扰同相轴追踪压制。

实施例1

在野外地震勘探中，通过炸药、空气枪或电火花等震源激发地震波，利用检波器接收地震信号，获得包含直达波、折射波或面波等线性干扰波的地震记录。

A海域为硬海底区域，海底较为平坦，水深在90米～110米间平缓变化。所选测线X

以下结合附图详细阐述本发明的具体实施过程，流程图如图1所示：

1)高分辨率倾斜叠加谱的创建。输入图2所示的炮集记录d(x,t)，令零偏移距时τ在0秒至4.5秒间变化(间隔为0.004秒)，而射线速度p的变化范围和采样间隔分别为[2ⅹ10

式中：x、t、p和τ分别为偏移距、旅行时、射线速度和零偏移距时，x

基于上述范围的射线速度p与零偏移距时τ，针对二维矩阵u(p,τ)中的每个样点，计算其同相加权因子s(p,τ)，使得炮集记录d(x,t)中存在该射线速度的同相轴时此加权因子的值较大，否则较小或者为零，计算公式为

式中，x、t、p和τ分别为偏移距、旅行时、射线速度和零偏移距时，d表示偏移距域记录，l表示时窗长度，N

利用式(2)计算的因子s(p,τ)对倾斜叠加道集进行同相加权，并取绝对值即可获得高分辨率的倾斜叠加谱E(p,τ)

E(p,τ)＝|u(p,τ)s(p,τ)| (3)

取绝对值后即为高分辨率的倾斜叠加谱(见图3(左))；为了避免对有效波同相轴的误追踪，令射线速度阈值p

2)基于高分辨率倾斜叠加谱进行线性同相轴的追踪。炮集记录d(x,t)中射线速度值p

式中，i(i≥1)表示所追踪同相轴的序号，n表示炮集记录中各道数据的道号，x

3)利用FK扇形滤波进行线性干扰同相轴衰减。基于同相轴追踪过程确定出多个线性同相轴，将其准确参数(p

4)进行多次迭代的线性干扰同相轴追踪压制。如图1所示，多次迭代的追踪压制过程为：①通过对倾斜叠加谱(见图3(左))的观察分析令谱能量阈值E

对于图2所示的炮集记录，各同相轴的倾斜叠加能量具有明显差异，仅通过一次的追踪衰减难以消除其中的所有线性干扰同相轴，为此经过了3次迭代的同相轴追踪与衰减处理。最终的处理结果见图4，与图2相比，中、远偏移距道中的线性干扰已被完全去除，而且压制结果中未产生明显的假频。